تحديث على 2I / Borisov ، أول مذنب بين نجمي معروف

كرة زرقاء ضبابية مع خطوط أخرى على خلفية سوداء.

المذنب 21 / بوريسوف كما يراه تلسكوب هابل الفضائي. الخطوط هي نجوم في الخلفية. الصورة عبر NASA / ESA / K.Mech (جامعة هاواي) / D. Jewitt (UCLA) /هوبليسايت.

العام الماضي ، المذنب21 / بوريسوفأصبح ثاني كائن بين نجمي معروف - وتأكد لأول مرة بين النجومالمذنب- للمرور عبر نظامنا الشمسي بعد نشأتهمكان آخرفي مجرتنا. في البداية ، بدا أنه يشبه المذنبات في نظامنا الشمسي. الآن ، العلماء الذين حللوا تركيبته باستخدام تلسكوب هابل الفضائي (HST) وجدت أن 21 / بوريسوف لديها أيضًا بعض الاختلافات اللافتة للنظر. تم العثور على بوريسوف يحتوي على أكثر من ذلك بكثيرأول أكسيد الكربونمن مذنبات نظامنا الشمسي ، مما يشير إلى أنها نشأت من نجم أكثر برودة بكثير من شمسنا ... أالقزم الأحمر.

الباحثوننشرتالأخيرةمراجعة الأقرانالنتائج في المجلةعلم الفلك الطبيعيفي 20 أبريل 2020.

مطياف الأصول الكونية (شيئا ما) على هابل رصد المذنب في أربع مناسبات منفصلة ، من 11 ديسمبر 2019 إلى 13 يناير 2020. من خلال القيام بذلك ، يمكن للباحثين دراسة كيفية تغير تكوين المذنب مع اقترابه من الشمس. احتوى بوريسوف على أول أكسيد الكربون والأكسجين والماء ، ولا شيء يثير الدهشة. لكنهم لاحظوا بعد ذلك شيئًا غير عادي. المذنبتأكل، سحابة الغاز الكبيرة المحيطة بالنواة والتي تجعل المذنبات تبدو غامضة ، تحتوي على كمية من أول أكسيد الكربون أكثر بكثير مما كان متوقعًا. في الواقع ، كان هناك 50٪ من أول أكسيد الكربون أكثر من بخار الماء. وهذا يساوي ثلاثة أضعاف ما هو موجود في أي مذنب آخر لوحظ في نظامنا الشمسي الداخلي. تم إجراء قياس المياه للمقارنة بواسطة وكالة ناسامرصد نيل جيريلز سويفت.

دينيس بوديويتسمن جامعة أوبورن في ألاباما ، الذي قاد فريق البحث ، قال في أبيان:

لم تنخفض كمية أول أكسيد الكربون كما هو متوقع حيث انحسر المذنب عن الشمس. هذا يعني أننا نرى الطبقات البدائية للمذنب ، والتي تعكس حقًا ما يتكون منه هذا الكائن. بسبب وفرة جليد أول أكسيد الكربون الذي بقي بالقرب من الشمس ، نعتقد أن المذنب بوريسوف يأتي من مكان أكثر برودة ومن قرص حطام مختلف تمامًا حول نجم عن نجمنا.



جيان يانغ لي، أحد كبار العلماء في معهد علوم الكواكب (PSI) ،قالت:

ربما يكون الخبر الأكبر هو القياس الأول لتكوين ثاني أكسيد الكربون في عينة من نجم آخر. لم يكن هذا ممكنًا أبدًا بسبب المسافة الهائلة إلى نظام كوكبي آخر والضعف الشديد لهذه الأجسام الصغيرة حول النجوم الأخرى. نظرًا لتكرار الاكتشافات الحديثة لمثل هذه الأجسام بين النجوم - اثنان في عامين فقط - وبفضل تقدم التلسكوبات وتقنيات المسح ، يمكننا أن نتوقع المزيد والمزيد من هذه الأجسام المكتشفة ومميزة في المستقبل القريب. قد يمثل هذا المذنب بداية حقبة جديدة في دراسة تكوين الكواكب خارج المجموعة الشمسية.

كاثلين ماندتأضاف عالم الكواكب من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز (JHUAPL) ومؤلف دراسة آخر:

لقد كنا ندرس تكوين المذنبات هنا منذ عقود ونستخدم هذه المعلومات لفهم كيفية تشكل وتطور الكواكب في نظامنا الشمسي. كان قياس تكوين مذنب من نظام كوكبي آخر فرصة لا يمكن أن نفوتها! على الرغم من أن تكوين المذنبات في نظامنا الشمسي يمكن أن يختلف اختلافًا كبيرًا من مذنب إلى آخر ، إلا أننا لم نر مذنبًا بهذا القرب من الشمس مع هذا القدر من أول أكسيد الكربون مقارنةً بالمياه.

كرتان صغيرتان باللون الأزرق مع تعليقات توضيحية نصية على خلفية سوداء.

صورتان منفصلتان للمذنب 21 / بوريسوف من تلسكوب هابل الفضائي. الصورة عبر NASA / ESA / D. Jewitt (UCLA) /JHUAPL.

إذن ماذا يعني كل هذا؟

يعتبر جليد أول أكسيد الكربون أكثر تطايرًا من جليد الماء ، لذلك لا يتطلب الكثير من الحرارة لتحريره من نواة مذنب. في نظامنا الشمسي ، يمكن لهذا الجليد أن يبدأ بالتسامي إلى الفضاء على بعد 11 مليار ميل - ضعف مسافة بلوتو - من الشمس. ومع ذلك ، سيبدأ الجليد المائي في القيام بذلك فقط عندما يكون المذنب على بعد حوالي 200 مليون ميل من الشمس. هذا عن المسافة من الحافة الداخلية لحزام الكويكبات الرئيسي بين المريخ والمشتري.

لذلك ، فإن معدل إطلاق غازات الجليد المائي من المذنب عادة ما يكون أعلى بكثير من أول أكسيد الكربون بحلول الوقت الذي يصل فيه المذنب إلى النظام الشمسي الداخلي. لكن مع بوريسوف ، كان الأمر عكس ذلك. وفقًا لـ Bodewits:

ما قاسه هابل في مذنب بوريسوف ليس خاصية لمعظم مذنبات النظام الشمسي. لهذا السبب برز المذنب بوريسوف بالنسبة لنا لأننا استنتجنا أن بوريسوف هو على الأرجح ممثل للنظام النجمي الذي يأتي منه.

لتفسير ذلك ، يقترح العلماء أن بوريسوف نشأ من قرص غني بالكربون من الحطام الجليدي يدور حول نجم قزم أحمر. كان المذنب سيبدأ رحلته أكثر برودة من المذنبات في نظامنا الشمسي ، لأن النجوم القزمة الحمراء ، الأكثر شيوعًا في المجرة ، أبرد بكثير من شمسنا. حسب طالب الدراسات العلياجون نونانمن مختبر القمر والكواكب (LPL) في جامعة أريزونا ، توكسون:

تتمتع هذه النجوم بدرجات حرارة منخفضة وإضاءة منخفضة تمامًا حيث يمكن أن يتشكل مذنب بنوع التكوين الموجود في مذنب بوريسوف.

نجمة ضاربة إلى الحمرة مع ثلاثة كواكب قريبة ونجوم أخرى في الخلفية.

تصور الفنان للقزم الأحمر بثلاثة كواكب. يشير تحليل جديد لتكوين المذنب بين النجوم 21 / بوريسوف إلى أنه نشأ من قرص تكوين كوكبي حول قزم أحمر. الصورة عبر NASA / JPL-Caltech /JHUAPL.

قال بوديويتس:

تشير ثروة بوريسوف الهائلة من أول أكسيد الكربون إلى أنها جاءت من منطقة تكوين كوكب لها خصائص كيميائية مختلفة تمامًا عن القرص الذي تشكل منه نظامنا الشمسي. أصول وتكوين مذنباتنا ليست مفهومة جيدًا. نأمل أن يساعدنا الاختلاف بين مذنبات النظام الشمسي والأجسام المستقبلية مثل هذه في دراسة تكوين المذنبات وتطورها بشكل أفضل.

قال لي أيضًا:

تشير الكمية المرتفعة من ثاني أكسيد الكربون إلى أنها تأتي من مكان شديد البرودة ، إما بعيدًا جدًا عن نجمه المضيف أو عن نجم بارد نسبيًا. نعتقد أنه من المرجح أن تكون الحالة الأخيرة - إنها تأتي من قزم أحمر بارد لأن هناك عددًا أكبر بكثير من الأقزام الحمراء في مجرتنا درب التبانة من النجوم الأخرى الأكثر سخونة. ومع ذلك ، ما زلنا بعيدين عن قول ما يحدث بالضبط حول نجمه المضيف عندما تشكلت الكواكب هناك.

إذن ، إذا جاء بوريسوف من نجم قزم أحمر ، فكيف نجا؟

حلقات ملونة رفيعة بها خط زائدي مسطح طويل يمثل مسار المذنب ، مع تعليقات توضيحية نصية على خلفية سوداء.

2I / مدار بوريسوف. يرمز '2I' إلى '2nd interstellar'. بمعنى آخر ، هذا هو الجسم الثاني فقط من نظام شمسي بعيد معروف أنه تجاوز شمسنا. الحضيض الشمسي - أو أقرب نقطة إلى الشمس - يقع خارج مدار المريخ. صورة عبرويكيميديا ​​كومنزالمستخدم Drbogdan /ناسا.

ربما تم طرده من قبل كوكب غازي عملاق كبير ، على غرار الطريقة التي غيّر بها المشتري مسارات المذنبات والكويكبات في نظامنا الشمسي بجاذبيته القوية. قال بوديويتس:

إذا هاجر كوكب بحجم كوكب المشتري إلى الداخل ، فقد يتسبب في إطلاق الكثير من هذه المذنبات.

شوهد بوريسوف لأول مرة في 30 أغسطس 2019 بواسطة عالم فلك هواة وصائد مذنباتجينادي بوريسوففي القرم. رصده هابل والتلسكوبات الأخرى منذ ذلك الحين ، وسيغادر النظام الشمسي في نهاية المطاف ، عائدًا إلى الفضاء السحيق.

ستساعد القدرة على دراسة مذنب من نظام شمسي آخر العلماء على معرفة المزيد عن الظروف والعمليات التي تتشكل فيها الكواكب الخارجية. وفقًا لـ Li:

لقد اكتشفنا حتى الآن آلاف الكواكب خارج المجموعة الشمسية حول نجوم أخرى ، لكننا لا نعرف شيئًا عن ظروف التكوين وعملياته. هذا المذنب هو أول عينة من نجم آخر يمكننا قياس تركيبه مباشرة لاستنتاج ما يحدث عندما تتشكل الكواكب حول نجم آخر. ومع ذلك ، لا يزال بعيدًا جدًا عن معرفة ما حدث بالضبط أثناء عملية تكوين الكواكب حول النجوم الأخرى من هذه العينة الواحدة.

رجل الابتسام في بدلة على خلفية زرقاء.

دينيس بوديويتس من جامعة أوبورن ، الذي قاد الدراسة الجديدة حول المذنب 21 / بوريسوف. صورة عبرجامعة أوبورن.

على الرغم من أن بوريسوف هو أول مذنب بين نجمي يتم اكتشافه على الإطلاق ، إلا أنه في الواقع هو ثاني جسم بين نجمي معروف بدخوله إلى نظامنا الشمسي. الأول كان'أولاالتي سافرت عبر النظام الشمسي الداخلي في عام 2017 قبل مغادرتها النظام الشمسي مرة أخرى. ومع ذلك ، لم يكن لهذا الجسم خصائص المذنبات النموذجية ، ولا يزال الجدل محتدمًا حول ماهيتها. تشير أحدث النظريات إلى أنه كان إماشظية صخريةمن كوكب أو جسم كبير آخر تم تدميره أو ربما 'أرنب الغبار الكوني. '

كانت ملاحظات هابل لبوريسوف فرصة فريدة ومثيرة لدراسة شيء لم يسبق له مثيل ، مذنب من نظام شمسي آخر. إذا كان هناك واحد ، فمن المحتمل أن يكون هناك المزيد من الانتظار ليتم اكتشافه لأن رحلتهم تقربهم مؤقتًا من المنزل.

خلاصة القول: تشير دراسة جديدة للمذنب بين النجوم 21 / بوريسوف إلى أنه نشأ من قرص تكوين كوكبي حول نجم قزم أحمر.

المصدر: المذنب بين النجوم الغني بأول أكسيد الكربون 2I / بوريسوف

عبر Hubblesite

عبر معهد علوم الكواكب